阻容降壓原理

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯阻容降壓原理 電容降壓的電路通常用于低成本取得非隔離的小電流電源。它的輸出電壓通?？稍趲追饺龓资?，取決于所使用的穩(wěn)壓管。所能供應(yīng)的電流大小正比于限流電容容量。電容降壓的工作原理為利用電容在肯定的溝通信號(hào)頻率下產(chǎn)生的容抗來(lái)限制最大工作電流。例如，在50Hz 的工頻條件下，一個(gè)1uF 的電容所產(chǎn)生的容抗約為3180 奧姆。當(dāng)220V 的溝通電壓加在電容器的兩端，則流過(guò)電容的最大電流約為70mA。雖然流過(guò)電容的電流有70mA，但在電容器上并不產(chǎn)生功耗，應(yīng)為假如電容是一個(gè)抱負(fù)電容，則流過(guò)電容的電流為虛部電流，它所作的功為無(wú)功功率。依據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，我們假如在一個(gè)1u

2、F的電容器上再串聯(lián)一個(gè)阻性組件，則阻性組件兩端所得到的電壓和它所產(chǎn)生的功耗完全取決于這個(gè)阻性組件的特性。因此，電容降壓實(shí)際上是利用容抗限流。而電容器實(shí)際上起到一個(gè)限制電流和動(dòng)態(tài)安排電容器和負(fù)載兩端電壓的角色。電容降壓計(jì)算公式采納半波整流時(shí)，每微法電容可得到電流（平均值）為：Zc 的單位是奧姆；溝通電頻率f 的單位是赫茲；電容器C 的單位是法拉。I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C=0.44*220*2*3.14*50*C=30395C=30395*0.000001=0.03A=30mA采納全波整流可得到雙倍的電流（平均值）為：I(AV)=0.89*V/Zc=0.8

3、9*220*2*Pi*f*C=0.89*220*2*3.14*50*C=61481C=61481*0.000001=0.061A=61mA 采納電容降壓時(shí)應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：1 依據(jù)負(fù)載的電流大小和溝通電的工作頻率選取適當(dāng)?shù)碾娙?，而不是依?jù)負(fù)載的電壓和功率。2 限流電容必需采納無(wú)極性電容，肯定不能采納電解電容。而且電源電壓為110V 時(shí)電容的耐壓須在275V 以上，電源電壓為220V 時(shí)電容的耐壓須在600V 以上。3 限流電容須接于火線，電容降壓不適合動(dòng)態(tài)負(fù)載條件。在電容器兩端并聯(lián)1M 的泄放電阻。若需要加電源開(kāi)關(guān)，為防止浪涌電流對(duì)負(fù)載RL 并聯(lián)。4 當(dāng)電容C 確定以后，輸出電流I 是恒定的，而

4、輸出直流電壓卻隨負(fù)載電阻RL大小不同在肯定范圍內(nèi)變化。RL 越小輸出電壓越低，RL 越大輸出電壓也越高。5 穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值應(yīng)等于負(fù)載電路的工作電壓，其穩(wěn)定電流的選擇也特別重要。由于電容降壓電源供應(yīng)的的是恒定電流，近似為恒流源，因此一般不怕負(fù)載短路，但是當(dāng)負(fù)載完全開(kāi)路時(shí)，限流電阻及穩(wěn)壓管回路中將通過(guò)全部的電流，所以穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流應(yīng)當(dāng)取比通過(guò)電容電流大一些為宜。由于RL 與穩(wěn)壓管并聯(lián)，在保證RL 取用正常工作電流的同時(shí)，尚有一些電流通過(guò)穩(wěn)壓管，所以其最小穩(wěn)定電流不得大于這個(gè)電流，否則將失去穩(wěn)壓作用。限流電阻取值不能太大，否則會(huì)增加電能損耗，同時(shí)也會(huì)增加C3的耐壓要求。 濾波電容一般取100

5、微法到1000 微法,但要留意其耐亞的選擇.耐壓選擇為負(fù)載電壓加上R1 上的壓降，再考慮到留有肯定的余量。 電容降壓原理圖例：如下圖，C1為降壓電容，一般為0.333.3uF。假設(shè)C1=2uF，其容抗XCL=1/(2PI*fC1)=1592。由于整流管的導(dǎo)通電阻只有幾奧姆，穩(wěn)壓管VS的動(dòng)態(tài)電阻為10奧姆左右，限流電阻R1及負(fù)載電阻RL一般為100200，而濾波電容一般為100uF1000uF，其容抗特別小，可以忽視。若用R代表除C1以外全部元器件的等效電阻，可以畫出圖2的溝通等效電路。同時(shí)滿意了XC1R的條件,所以可以畫出電壓向量圖。由于R甚小于XC1，R上的壓降VR也遠(yuǎn)小于C1上的壓降，所以

6、VC1與電源電壓V近似相等，即VC1=V。依據(jù)電工原理可知：整流后的直流電流平均值Id,與溝通電平均值I的關(guān)系為Id=V/XC1。若C1以u(píng)F為單位，則Id為毫安培單位，對(duì)于22V，50赫茲溝通電來(lái)說(shuō)，可得到Id=0.62C1。由此可以得出以下兩個(gè)結(jié)論：（1）在使用電源變壓器作整流電源時(shí)，當(dāng)電路中各項(xiàng)參數(shù)確定以后，輸出電壓是恒定的，而輸出電流Id則隨負(fù)載增減而變化；（2）使用電容降壓作整流電路時(shí)，由于Id=0.62C1,可以看出，Id與C1成正比，即C1確定以后，輸出電流Id是恒定的，而輸出直流電壓卻隨負(fù)載電阻RL大小不同在肯定范圍內(nèi)變化。RL越小輸出電壓越低，RL越大輸出電壓也越高。C1取值

7、大小應(yīng)依據(jù)負(fù)載電流來(lái)選擇，比如負(fù)載電路需要9V工作電壓，負(fù)載平均電流為75毫安培，由于Id=0.62C1，可以算得C1=1.2uF?？紤]到穩(wěn)壓管VD5的的損耗，C1可以取1.5uF，此時(shí)電源實(shí)際供應(yīng)的電流為Id=93毫安培。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值應(yīng)等于負(fù)載電路的工作電壓，其穩(wěn)定電流的選擇也特別重要。由于電容降壓電源供應(yīng)的的是恒定電流，近似為恒流源，因此一般不怕負(fù)載短路，但是當(dāng)負(fù)載完全開(kāi)路時(shí)，R1及VD5回路中將通過(guò)全部的93毫安培電流，所以VD5的最大穩(wěn)定電流應(yīng)當(dāng)取100毫安培為宜。由于RL與VD5并聯(lián)，在保證RL取用75毫安培工作電流的同時(shí)，尚有18毫安培電流通過(guò)VD5，所以其最小穩(wěn)定電流不得大于18毫安培，否則將失去穩(wěn)壓作用。限流電阻取值不能太大，否則會(huì)增加電能損耗，同時(shí)也會(huì)增加C2的耐壓要求。假如是R1=100奧姆，R1上的壓降為9.3V,則損耗為0.86瓦,可以取